絕大多數生物都需要氧氣來將食物轉化為有效的能量,這幾乎已經成為了幾個世紀以來人們對氧氣的基本認知。但是,生物體內的細胞如何適應氧含量的變化曾經一直是一個未解之謎。
而今年諾獎生理學或醫學獎得主之一格雷格·賽門扎(Gregg L. Semenza)與其他兩位科學家的發現,開創性地揭示了人體內部的氧氣調解機制——生命中最重要的適應過程之一。
賽門扎的研究在醫學界是顛覆性的:低氧及氧化應激反應包含著許多病理基礎,這為醫學界理解癌症、貧血、盲眼病、糖尿病、冠心病等諸多疾病鋪開了一條新的道路。
在第二屆世界頂尖科學家論壇上,賽門扎也來到了現場,他與東方網·縱相新聞聊了聊自己的得獎故事。
新晉諾獎得主格雷格·賽門扎(左)(圖/縱相新聞)
諾獎委員會遠在瑞典,比美國東部時間快5小時,賽門扎家的電話鈴響起時是周一凌晨4點。
「我在沉睡中被驚醒了。」賽門扎說道。事實上,他錯過了第一通電話,並決定再回床上睡一會兒。幾分鐘後,組委會的第二通電話就打來了。
實驗室慶祝賽門扎獲諾獎(圖/約翰·霍普金斯大學)
獲知得獎消息的第一時間,賽門扎打給了住在紐約州塔裡敦的母親。
賽門扎今年63歲,從小在塔裡敦長大,他將自己對於科學的興趣歸功於中學生物教師。
「我的高中生物老師蘿絲·尼爾森博士給了我真正的啟發。她教會我們的不僅是生物本身的知識,以及發現新大陸的興奮。」賽門扎說,「她讓科學變得生動。」
1986年,賽門扎赴約翰·霍普金斯大學攻讀博士後,並在那裡建立了一個獨立研究小組,1999年留任成為該校教授至今。而現如今,他已在細胞氧感機制的研究中深耕了30年。
賽門扎在2019年被授予諾獎生理學或醫學獎(圖/約翰·霍普金斯大學)
他說,一切都始於一個已經被明確定義的問題:人體如何控制紅血細胞的生長?
「現在我們知道,這些都源於缺氧環境下的適應機制。」
每個新年,醫學界神刊《CA:臨床醫生癌症雜誌》都會刊登一組癌症統計數據,在2016年,來自中國的數據首次登上這本雜誌,讓世界看到了中國癌症的演變趨勢。
據這組數據統計,在中國,每天有超過1萬人被診斷為癌症,每分鐘就有5個人死於病痛。癌症在中國已逐漸成為各類疾病的殺手之王,儘管患者的5年生存率均有上升趨勢,但相較日本、韓國、美國等國仍有較大差距。
在一般的腫瘤學認知中,癌細胞變異的鑑定是靶向治療的關鍵因素。但賽門扎和他的團隊卻有著不同的觀點。他告訴東方網·縱相新聞記者,他們將關注點放在腫瘤內部的獨特微觀環境上,以及該環境對於癌細胞的影響。
「我們相信,癌細胞中最重要的影響因子並沒有變異,因為它們的行為受(腫瘤內部)微觀環境的影響。」賽門扎說道。
賽門扎在辦公室內(圖/約翰·霍普金斯大學)
在癌症晚期,這些細胞被暴露在極度低氧的環境中,導致了缺氧誘導因子(HIF)的出現,加速了癌細胞的入侵、轉移,人體免疫脫逃,進而對化療產生耐藥性。
這個發現在醫學上是一項重大的突破。賽門扎告訴東方網·縱相新聞記者,他知道,中國的肝癌和肺癌患者比例較高,而他現在的實驗正致力於治療肝癌。
賽門扎的團隊在部分動物模型上已進行試驗,瞄準這些癌細胞中的缺氧誘導因子,並抑制其生長。在實驗中,患有肝癌和乳腺癌的小白鼠對於免疫療法都有較為良性的反應,三陰性乳腺癌原位模型中原發腫瘤的生長和轉移或得到抑制。
「我對於癌症未來的治療充滿信心。」賽門扎說。